用于光电解设备的光阴极、制造该光阴极的方法和光电解设备技术

技术编号:19875034 阅读:38 留言:0更新日期:2018-12-22 16:45
本发明专利技术涉及用于光电解设备(1)的光阴极(7),其包括:基底(11);布置在所述基底(11)上的金属导体层(13);布置在所述金属导体层(13)上的至少一个第一p型第一半导体层(15);布置在所述第一p型第一半导体层(15)上的至少一个第二p型第二半导体层(17);和形成保护层并且布置在所述第二p型第二半导体层(17)上的至少一个第三n型第三半导体层(19),所述第三n型第三半导体层(19)是在水性介质中稳定的以防止水性电解质与所述第一p型第一导体层(15)和第二p型第二半导体层(17)之间的接触并且是由ABO3型材料构成的,其中A选自Ca、Sr和Ba并且B选自Ti、Fe。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于光电解设备的光阴极、制造该光阴极的方法和光电解设备本专利技术涉及用于光电解设备的光阴极、用于制造这样的光阴极的方法以及光电解设备并且更宽泛地,涉及光电解。氢技术由于其总体上非污染或者不是很污染的性质而越来越流行。这些技术通常基于通过用氢操作的燃料电池由氢产生电力以驱动例如电动机、特别是机动车的电动机。特别地,来自这样的燃料电池的排放是非污染的,因为在燃料电池内氢气(dihydrogen)和氧气(dioxygen)的反应仅产生水。然而,该有前景的技术的成功多半取决于生产氢气的方式(在成本方面和在生态方面两者)。特别地,通过电解生产的氢气目前非常昂贵并且其生态性质取决于生产用于向电解器供应的电力的方式。其它生产方法,例如通过天然气重整,不太昂贵,但是具有显著的生态影响。使用通过可再生能源(例如通过光伏面板、风力涡轮机或者水力发电的发电站)生产的电力来生产氢气可看起来有吸引力,但是总的经济效益相对于整个燃烧发电链的计算结果使得可理解目前这样的途径的限制。100%生态地且更简单地生产氢气的另一方式在于经由太阳能实施电解水、更特别地直接光电解水。Fujishima和Honda(“Electr本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.用于光电解设备(1)的光阴极(7),其包括:‑基底(11),‑安置在所述基底(11)上的金属导体层(13),‑安置在所述金属导体层(13)上的至少一个第一p型第一半导体层(15),‑安置在所述第一p型第一半导体层(15)上的至少一个第二p型第二半导体层(17),‑形成保护层并且安置在所述第二p型第二半导体层(17)上的至少一个第三n型第三半导体层(19),所述第三n型第三半导体层(19)是在水性介质中稳定的以防止水性电解质与第一p型第一半导体层(15)和第二p型第二半导体层(17)之间的接触并且是由ABO3型的材料组成的,其中A选自Ca、Sr和Ba且B选自Ti、Fe,‑所述p型第一半导体的...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.01.04 FR 16500181.用于光电解设备(1)的光阴极(7),其包括:-基底(11),-安置在所述基底(11)上的金属导体层(13),-安置在所述金属导体层(13)上的至少一个第一p型第一半导体层(15),-安置在所述第一p型第一半导体层(15)上的至少一个第二p型第二半导体层(17),-形成保护层并且安置在所述第二p型第二半导体层(17)上的至少一个第三n型第三半导体层(19),所述第三n型第三半导体层(19)是在水性介质中稳定的以防止水性电解质与第一p型第一半导体层(15)和第二p型第二半导体层(17)之间的接触并且是由ABO3型的材料组成的,其中A选自Ca、Sr和Ba且B选自Ti、Fe,-所述p型第一半导体的导带底的能量(BCSC1-P)大于所述p型第二半导体的导带底的能量(BCSC2-P),和-所述p型第二半导体的导带底的能量(BCSC2-P)大于所述n型第三半导体的导带底的能量(BCSC3-N)。2.如权利要求1中所述的光阴极,其特征在于所述n型第三半导体的导带底的能量(BCSC3-N)大于将质子还原以得到氢气的能量。3.如权利要求1和2任一项中所述的光阴极,其特征在于安置在所述基底(11)上的所述导体层(13)为铜。4.如权利要求1-3任一项中所述的光阴极,其特征在于所述p型第一半导体为Cu2O和所述p型第二半导体为CuO。5.如权利要求1-4任一项中所述的光阴极,其特征在于所述n型第三半导体为BaTiO3。6.如权利要求1-5任一项中所述的光阴极,其特征在于所述基底(11)为用透明导体覆盖的玻璃、特别是FTO玻璃。7.如权利要求1-6任一项中所述的光阴极,其特征在于所述导体层(13)的厚度为5μm-15μm、尤其是8μm-12μm、特别是10μm。8.如权利要求1-7任一项中所述的光阴极,其特征在于所述第一p型第一半导体层(15)的厚度为30μm-50μm、尤其是35μm-...

【专利技术属性】
技术研发人员:J图潘V阿特罗C拉伯蒂罗伯特
申请(专利权)人:道达尔炼油化学公司原子能和代替能源委员会索邦大学国家科学研究中心
类型:发明
国别省市:法国,FR

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